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預(yù)應(yīng)力鋼絞線主要用于鐵路橋梁、公路橋梁、高速公路和水利設(shè)施等,其生產(chǎn)材質(zhì)一般為SWRH82B線材。預(yù)應(yīng)力鋼絞線在生產(chǎn)中會(huì)出現(xiàn)拉拔斷絲現(xiàn)象,不僅影響預(yù)應(yīng)力鋼絞線的產(chǎn)品質(zhì)量,且嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率和成材率。具體斷絲原因是:
1、線材表面缺陷
斷裂多發(fā)生在線材表面,有明顯的擦傷和裂紋現(xiàn)象。顯微發(fā)現(xiàn),難變形區(qū)組織為針狀馬氏體和屈氏體組織,產(chǎn)生原因:由于冷態(tài)下快速硬擦傷造成擦傷區(qū)域溫度過(guò)高,但由于擦傷區(qū)域過(guò)小,冷卻過(guò)快,產(chǎn)生馬氏體組織;在拉拔時(shí)產(chǎn)生表面裂紋,并隨著變形量的逐步增加以致斷絲。
2、中心夾雜物
電鏡掃描發(fā)現(xiàn),裂紋源中心存在夾雜物,夾雜物主要為鋁酸鈣類型,是在煉鋼脫氧過(guò)程中產(chǎn)生。線材中非金屬夾雜物的存在,破壞了組織和基體的連續(xù)性,夾雜物的存在起到了一個(gè)顯微裂紋的作用,一旦受力,當(dāng)裂紋達(dá)到失穩(wěn)狀態(tài)尺寸,便瞬間產(chǎn)生斷裂,形成斷絲。
3、異常組織
斷絲中心會(huì)存在粗細(xì)不均、斷續(xù)分布的一條或多條白條帶組織,并有垂直拉伸方向的短細(xì)裂紋存在。分析發(fā)現(xiàn)為Mn、Cr等合金元素的偏析。偏析的存在,線材在正常冷卻速度下使C曲線右移,在中心產(chǎn)生條帶狀馬氏體異常組織。馬氏體在拉拔過(guò)程中由于不易變形而產(chǎn)生橫向裂紋,最終導(dǎo)致斷絲。
4、拉拔工藝
對(duì)于每一個(gè)拉拔道次,拉絲模工作角度和壓縮率的結(jié)合落在中心斷裂區(qū)里會(huì)導(dǎo)致線材中心的附加拉應(yīng)力;當(dāng)拉拔工藝參數(shù)不夠理想,拉絲模變形區(qū)域及壓縮率參數(shù)匹配不合理,造成附加拉應(yīng)力過(guò)大,當(dāng)拉應(yīng)力超過(guò)材料抗拉強(qiáng)度時(shí),就會(huì)產(chǎn)生斷絲。
5、潤(rùn)滑
潤(rùn)滑不良,在拉絲模與線材之間產(chǎn)生距離摩擦,線材與拉絲模??變?nèi)壁摩擦系數(shù)增大,使拉拔力與線材表面的附加拉應(yīng)力大大增加,使線材表面溫度過(guò)高所致,而馬氏體組織的出現(xiàn),在線材表面形成裂紋源,隨著進(jìn)一步拉拔,裂紋不斷擴(kuò)展,造成拉拔斷絲。
6、焊接不良
由于焊接時(shí)焊鉗夾持的壓緊力小或焊鉗老化磨損接觸不良,在焊接通電使產(chǎn)生電弧引起觸發(fā)點(diǎn)的局部溫度過(guò)高,在隨后冷拔過(guò)程中,由于夾持區(qū)面積過(guò)小,冷卻過(guò)快,而造成拉拔斷絲。另外,由于在焊接過(guò)程中造成線材過(guò)熱或冷卻不均勻,焊接熔合區(qū)產(chǎn)生異常組織,使現(xiàn)在在拉拔時(shí)強(qiáng)度達(dá)不到而產(chǎn)生拉拔斷絲。
7、預(yù)處理工藝
預(yù)處理時(shí),酸洗時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、酸液的溫度及濃度過(guò)高時(shí),酸洗過(guò)程中形成氫脆敏感性較大,導(dǎo)致拉拔斷絲。
為此,生產(chǎn)中應(yīng)注意以上方面,加以預(yù)防,以提升預(yù)應(yīng)力鋼絞線的性能和使用壽命。